卧龙巴郎山川滇高山栎群落植物叶特性海拔梯度特征

川滇高山栎林是中国植被非常特殊的亚高山硬叶栎林类型,广泛分布在横断山地区。为了阐明植物群落植物叶型组成对海拔梯度的响应,对卧龙自然保护区巴朗山阳坡川滇高山栎群落植物叶型特征随海拔梯度（15海拔梯度,海拔2200～3600 m）的变化进行了研究。卧龙自然保护区巴朗山各个梯度川滇高山栎群落维管束植物的叶级以小型叶为主,占总种数的平均百分率为36.09％;细型叶和中型叶的维管束植物比例相当,分别为25.64％,25.22％;大型叶和巨型叶维管束植物分别占6.82％～9.94%和0.00％～0.71%;微型叶植物比例在1.28～5.59%;小型叶维管束植物的比例随海拔先降低后升高再降低,最低值出现在海拔3000 m左右。各个海拔梯度川滇高山栎林内维管束植物的叶型以单叶为主,平均占总种数的75.89％,其余为复叶植物,占总种数的24.11％;维管束单叶型植物物种比例随海拔升高变幅较小,在73.84％～78.78％之间,但在海拔2500 m有一个最低值,其比例为73.85％;复叶维管束植物在各海拔梯度群落物种数比例在21.21％～26.15％之间。各海拔川滇高山栎林内维管束植物的叶质以纸叶型为主,平均占总种数的46.03％,其次为薄叶植物（29.17％）,革质（22.00%）和厚革质植物（2.79％）。川滇高山栎群落内纸质与厚革质维管束植物种类的比例随海拔升高而降低;革质与薄叶型维管束植物种类的比例随海拔升高而升高。全缘维管束和非全缘维管束植物种类分别占总数的50.50％和49.50％;全缘类维管束植物随海拔升高呈正二项式分布,而非全缘维管束植物则呈相反的分布格局。     

卧龙巴郎山川滇高山栎灌丛地上生物量及其模型

川滇高山栎广泛分布于横断山地区,属于亚高山硬叶栎林,是中国植被非常特殊的类型。采用标准地法和样方收获法,对卧龙自然保护区5个海拔梯度的川滇高山栎灌丛生物量进行调查。结果表明,用地径(D)、树高(H)估测单株林木器官生物量的适合模型均为指数模型和幂函数模型,且以指数模型为最佳,相关系数为0.941~0.988;而用D2H估测单株林木器官生物量的适合模型均为直线和指数模型,以直线模型为最佳,相关系数为0.982~0.996;川滇高山栎灌丛总生物量为3.3891×104kg.hm-2,各层生物量排序为川滇高山栎层>枯枝落叶层>伴生灌木层>苔藓层>草本层,其生物量占总生物量百分率分别为77.92%、17.64%、2.14%、1.23%和1.07%;川滇高山栎种群平均总生物量为2.6408×104kg.hm-2,各器官生物量大小排序为根>干>枝>叶>皮,其生物量占种群总生物量的百分率分别为31.03%、29.85%、18.54%、18.54%和6.91%。     

川滇高山栎QaGDU3基因的克隆及遗传转化

以川滇高山栎(Quercus aquifolioides Rehd. et Wils.)叶片为材料,分别采用不依赖于连接反应的克隆法、农杆菌花序侵染、实时荧光定量PCR、图像分析等方法克隆了QaGDU3基因,获得QaGDU3转基因拟南芥(Arabidopsis thaliana(L.)Heynh.)并分析转基因植物的表型变化,利用生物信息学对QaGDU3蛋白与其他物种的GDU3蛋白序列间的差异和进化关系进行了分析。结果显示,GDU3是种子植物特有的基因;QaGDU3属于阴离子渗透酶ArsB/NhaD超家族成员,可能具有氨基酸转运功能。QaGDU3基因在拟南芥中过表达能够激活水杨酸(SA)途径中AtPR1、AtACD6、AtCBP60g和AtPAD4基因的表达,且转基因拟南芥莲座大小随着QaGDU3基因表达量升高而变小。研究结果说明GDU3是种子植物所特有的氨基酸转运蛋白并参与植物生长发育的调控。     

川滇高山栎种群不同海拔空间格局的尺度效应及个体间空间关联

川滇高山栎灌丛(Quercus aquifolioides)是我国西南高山典型的植被类型,研究其空间格局对于研究种群的生态学过程有重要意义。为了弄清川滇高山栎种群空间格局及其个体间空间关联对海拔,尺度和大小级等因素的响应情况,研究中应用点格局分析的方法,在巴郎山沿高山栎分布海拔范围设置4个海拔梯度,并根据体积大小将高山栎分为4个大小级等级,比较不同海拔、不同尺度、不同大小级间的高山栎种群空间格局及个体间空间关联。结果表明,川滇高山栎种群空间格局及其个体间关联与空间尺度、植株形体大小和海拔梯度密切相关:在小尺度上,种群趋向于聚集分布,个体间有较强的空间关联,随着空间尺度的增大,种群逐渐趋于随机分布,个体间空间关联减弱,区域无关联;个体间形体差异越小,个体间正关联就越强,个体间形体差异越大,正关联就越弱,负关联就越强;海拔因子对聚集分布的聚集规模和个体间关联的关联程度有较大影响。     

川滇高山栎灌丛营养元素积累与生物循环特征

养分循环是森林生态系统的重要生态功能。以位于青藏高原东南缘的川西折多山东坡川滇高山栎(Quercus aquifolioides)灌丛为研究对象,分析了其营养元素的分布、积累和生物循环特征。结果显示:(1)川滇高山栎不同器官营养元素含量不同,叶片和枝条为NKCaMgP,树干和地下器官为CaKNMgP。(2)川滇高山栎灌丛生态系统各营养元素总贮量(kg/hm2)依次为:Ca(650.06)、N(252.67)、K(197.01)、Mg(51.18)、P(49.22),其中川滇高山栎灌层储量占88.61%~96.10%,林下草本层占0.64%~4.22%,凋落物层占2.54%~9.25%。(3)川滇高山栎灌层营养元素主要储存于地下根系,占灌层的67%~81%,丰富的根系营养元素储量有利于川滇高山栎灌丛在遭受火烧、砍伐等干扰后萌生更新。(4)川滇高山栎灌丛营养元素年积累量[kg/(hm2·a)]依次为:Ca(20.82)、N(7.46)、K(6.12)、P(2.33)、Mg(1.55);灌丛营养元素利用系数为0.09,循环系数为0.60,周转时间为22.87a。研究表明,川滇高山栎灌丛具有较低的营养元素利用率和较长的营养元素周转期。     

不同海拔高度川滇高山栎群体遗传多样性的变化

采集海拔２２００～３８００ｍ川滇高山栎（ＱｕｅｒｃｕｓａｑｕｉｆｏｌｉｏｉｄｅｓＲｅｈｄ．ｅｔＷｉｌｓ．）８个群体的样品,应用同工酶电泳的方法研究其遗传变异水平,并发现遗传变异水平随着海拔高度变化呈以下趋势：海拔２４００～３３００ｍ川滇高山栎的遗传变异水平较高,而海拔３８００ｍ及２２００ｍ群体的遗传变异水平均有降低的趋势。另外,还发现人为干扰、日照多少对遗传变异水平均有影响。     

青藏高原东缘川滇高山栎和西南花楸叶片性状对海拔的响应

叶片作为响应环境变化最为敏感的植物器官,是反映植物生存策略的重要指示者。为明晰高山植物响应海拔变化的生态适应策略,本研究于青藏高原东缘选取不同海拔(2600、2800、3000、3200和3400 m)下常绿阔叶树种川滇高山栎和落叶阔叶树种西南花楸为对象,测量叶片形态、解剖性状、气体交换参数、叶绿素荧光参数等指标,研究二者响应海拔变化的异同及生态适应策略。结果表明：随着海拔的升高,川滇高山栎的叶片干物质含量显著降低,西南花楸显著增加,两者叶片均逐渐变小;川滇高山栎的栅栏系数呈下降趋势,西南花楸的栅栏系数呈上升趋势,二者的叶片、栅栏组织、海绵组织、上表皮和下表皮的厚度均显著增加,与海拔2600 m相比,海拔3400 m处分别增加22.4%、4.9%、45.1%、23.3%、19.6%和28.2%、46.9%、8.9%、25.9%、20.8%。西南花楸叶片气体交换参数和叶绿素荧光参数随着海拔升高显著增大,而川滇高山栎与之相反。两者叶片解剖性状、气体交换和叶绿素荧光参数均具有较强的可塑性,绝大多数叶片性状间以及叶片性状与海拔之间存在显著相关关系。川滇高山栎应对海拔变化的生存策略较为保守,西南...     

川滇高山栎灌丛萌生过程中的营养元素供应动态

萌生更新是森林更新的重要方式, 是硬叶栎林受到干扰后植被恢复的主要机制。以位于青藏高原东南缘的川西折多山东坡川滇高山栎(Quercus aquifoliodes)灌丛为研究对象, 调查分析了砍伐后灌丛萌生过程中基株根系和萌株生物量动态、营养元素含量, 以及基株根系和土壤对萌株生长过程中的营养元素供应动态。结果表明, 川滇高山栎灌丛平均地上和地下生物量分别为(11.25 ± 0.92) t·hm^-2和(34.85 ± 2.02) t·hm^-2, 具有较大的根冠比(3.10:1); 萌生过程中, 萌株生物量呈线性增加趋势, 以灌丛活细根生物量变化为最大, 其次是活中根和活粗根, 树桩和根蔸生物量变化最小; 萌生过程中, 灌丛细根和中根N、P含量表现为先增加、后降低的变化趋势, 萌生初期树桩、粗根和根蔸中N和K的含量明显下降, 根蔸中Ca含量略有下降, 而P没有明显下降, 根系Mg含量变化幅度较大, 灌丛地下根系储存了较多的营养元素; 土壤、树桩、粗根和根蔸是川滇高山栎灌丛砍伐后0-120天萌生生长的主要营养来源, 砍伐后60天, 萌株生长所需的营养除K元素主要来源于根系外, 其余营养元素主要来源于土壤; 在砍伐后60-120天, 基株根系对萌株生长所需的N、K和Ca贡献较大, 而对P和Mg的贡献较小; 在砍伐后120-180天, 根系除K元素对萌生生长还保持较大的贡献外, 对其余营养元素的贡献均较小。高山栎林管理要注重加强地下根系的保护。     

西藏色季拉山川滇高山栎群落生态位特征

探索群落构建背后的包括生态位分化与重叠在内的过程机制对于预测环境变化背景下的群落动态和开展区域物种多样性保护至关重要。藏东南地区由于地理和交通条件限制, 森林群落受人为干扰相对较少, 是开展群落生态学理论研究的天然实验室。在样地调查的基础上, 以物种重要值作为资源状态指标, 应用Levins、Shannon-Wiener 生态位宽度指数和Horn 生态位重叠指数, 分析了色季拉山川滇高山栎群落49 个主要种生态位特征。结果表明: (1) 色季拉山川滇高山栎群落中, 川滇高山栎(Quercus aquifolioides)、小叶忍冬(Lonicera microphylla)、秦岭槲蕨(Drynariasinica)的生态位宽度分别在乔、灌、草本层中占有优势地位; (2) 群落各林层内部生态位重叠, 表现为草本层>灌木层>乔木层; (3) 群落各林层之间生态位重叠, 表现为灌草>乔灌>乔草。(4) 川滇高山栎作为先锋树种, 其群落在藏东南地区的水土保持与荒漠化防治作用突出, 群落内林层内和层间的不同植物对阳光、空间等资源的生态位重叠促进了物种的共存, 证明了高山地区强烈的环境过滤作用导致的生态位分化和对生境需求相似的物种间的生态位重叠是促进藏东南川滇高山栎群落生物多样性共存的重要机理。     

土壤原生动物对川滇高山栎恢复时间的响应及生长季动态

青藏高原东缘生态环境脆弱, 森林频繁遭到砍伐, 生物多样性受到严重威胁, 森林砍伐后的生态恢复成为研究热点。原生动物在生态恢复中作为指示生物起着重要作用。本文就未砍伐、砍伐后不同恢复时期(20年、10年和1年)生的川滇高山栎(Quercus aquifolioides)林的土壤理化性质和原生动物在生长季的变化进行比较研究, 以探讨生长季不同月份、不同恢复期的原生动物数量变化规律, 分析土壤理化性质与其相关性。结果表明: (1)恢复10年和1年的林地的鞭毛虫数量(193个/g干土, 164个/g干土)显著高于原始林地(22个/g干土), 肉足虫在恢复1年的林地中数量最多(600个/g干土), 纤毛虫数量则随次生演替进程逐渐增多。(2)在生长季不同月份原生动物的数量呈先增加后减少的趋势。鞭毛虫和肉足虫的峰值分别出现在7月和8月, 而纤毛虫的数量在7、8、9月明显高于6月。(3)原生动物数量与土壤理化性质密切相关。鞭毛虫数量与pH值呈显著正相关(P = 0.019), 纤毛虫数量与铵态氮(P = 0.002)和碳氮比呈显著正相关(P = 0.022), 肉足虫数量与硝态氮(P = 0.008)和碳氮比(P = 0.016)呈显著负相关。结果显示, 三种原生动物数量在生长季不同月份表现出较大的波动性, 其数量变化受土壤理化性质等多种因素调控。纤毛虫数量对川滇高山栎林砍伐恢复有正响应, 而鞭毛虫、肉足虫数量有负响应。     

卧龙自然保护区种子植物区系研究

卧龙自然保护区有种子植物144科658属1 648种及81变种,其中裸子植物8科17属33种。植物区系起源古老,孑遗植物、原始类群和中国特有类群丰富;单型或单种的科属众多,占总属数的58.97%;含20种以上的科和含10种以上的属分别占总科数和总属数的14.58%和4.25%,它们构成了卧龙种子植物区系的主体;该区植物区系具有热带起源,温带分布的双重特征。     

四川米仓山自然保护区台湾水青冈群落学特征沿海拔梯度的变化

为了解不同生境中台湾水青冈(Fagus hayatae)的群落特征,对四川米仓山国家级自然保护区不同海拔的台湾水青冈群落的物种组成、区系特征、生活型谱、重要值和物种多样性等进行了研究。结果表明,台湾水青冈群落中的植物种类随海拔存在差异。群落中植物区系均以北温带分布类型为主,且其分布比例与海拔呈正相关关系。不同海拔群落的物种生活型谱主要以高位芽植物为主,其它生活型较少。群落乔木层中台湾水青冈的重要值随海拔上升不断增大。中海拔群落中的物种多样性指数均低于高海拔和低海拔,具有物种种类少、多样性低的特点。因此,不同海拔段上的台湾水青冈群落学特征有明显的差异。     

无线电颈圈定位数据应用于卧龙大熊猫移动规律的研究

本文分析了1981 ～ 1983 年卧龙自然保护区6 只大熊猫的无线电定位数据,结合DEM 高程数据,应用地理信息系统(GIS)工具进行了大熊猫的垂直移动(海拔变化)和水平移动(2 个相邻日的移动距离变化)规律研究。应用了“箱图” 法和Mann-Whitney U test 统计检验方法进行分析比较。结果显示:卧龙地区的大熊猫从每年的4 月份起从2 800 m以上的高海拔区域下移至2 600 m左右的低海拔区域,在较低海拔生活至6 月底,然后上移回到2 800 m的高海拔区域,表明大熊猫存在“季节性垂直移动”。大熊猫的2 个相邻日移动距离年平均值为550 m;在4 月份的水平移动距离最大,达到700 多米,而在夏秋季的水平移动距离较小,为400 m上下。本研究中的雌雄体大熊猫在移动形式(海拔变化、相邻日移动距离变化) 上存在差异,雌体大熊猫下移海拔变化较雄体明显,但相邻日移动距离却明显比雄体小。本研究结果可为野外大熊猫监测和保护工作提供科学依据。     

卧龙国家级自然保护区水鹿夏季生境选择

015年7- 8月,采用样方法对卧龙国家级自然保护区水鹿夏季生境进行了调查。共布设160个样方,其中75个为空白对照样方,85个为利用样方,测量、比较了两类样方中海拔、坡度等15个生境变量,并根据Logistic回归分析及赤池信息标准（Akaike information criterion, AIC）选取出最佳的水鹿夏季生境选择模型。结果表明：影响卧龙水鹿夏季生境选择的主要因素为隐蔽度、坡度、距人为干扰距离和距水源距离。在夏季,卧龙水鹿通常选择隐蔽度较好、缓坡（< 20°）、距人为干扰距离远（≥ 1 000 m ）及距离水源近（< 500 m）的生境。此外,植被类型对于卧龙水鹿夏季生境选择也有一定的影响( χ2= 11.499 , df= 4, P= 0.021)。有约92%的利用样方分布于各种类型的森林中,仅有约8%的利用样方分布于海拔3 500 m左右的杜鹃及高山栎灌丛带。     

白马雪山自然保护区灰头小鼯鼠的巢址特征

动物的巢为其育幼、避敌和休息等提供了适宜的空间,因此,了解其巢址特征对于物种的保护和管理有着重要的意义。灰头小鼯鼠是一种小型树栖、夜行性哺乳动物,在国内主要分布在中部、南部及西南地区。2012年4月至6月和2012年9月至12月在白马雪山国家级自然保护区对灰头小鼯鼠的巢址特征进行了初步研究。结果表明:灰头小鼯鼠共利用2种巢,在针叶树上,灰头小鼯鼠多利用树枝巢;在阔叶树上,灰头小鼯鼠仅利用树洞巢。巢多紧靠树干(0.2±0.1) m,平均巢高(11.3±0.8) m,巢口无方向偏好。灰头小鼯鼠喜欢选择冠幅更大、通道数更多的树上筑巢,此外,其对郁闭度大,灌木盖度高的生境有明显的选择性。     

卧龙自然保护区亚高山草甸的数量分类与排序

在野外植被调查的基础上,采用植被数量分析方法对岷江流域卧龙自然保护区亚高山草甸进行TWINSPAN分类和DCA排序,研究了植物种、植物群落与环境之间的关系.结果表明,该地区亚高山草甸共有植物139种,隶属于31科88属.应用数量分类方法将114个样方分为12个群落类型.在分析不同环境因子间的关系基础上,从定量的角度揭示了影响群落分布的主要因素是海拔梯度和土壤含水量.DCA排序图反映出排序轴的生态意义,第1轴反映了各群落类型所在环境的海拔梯度,从上到下,随着海拔的升高,植物群落或植物种的耐寒性越来越强;第2轴基本上反映了各群落类型所在环境的土壤含水量.排序结果与分类结果比较吻合,反映出植物群落类型和物种分布随环境因子梯度变化的趋势.     

基于参与性调查的退耕还林政策可持续性评价 ——卧龙自然保护区研究

农户是退耕还林工程中的经济主体,他们的经济行为和认知响应将会对工程实施产生重要影响。研究采用参与式农户评估方法,就农户对退耕还林工程的态度和认知、退耕还林工程对农户的经济影响、以及农户现有耕地面积等问题进行了调查,以期从农户角度出发,探讨卧龙自然保护区退耕还林工程的可持续性问题。研究表明,尽管农户对退耕还林工程持积极的态度,但是有3个问题影响了退耕还林工程的可持续性。一是当地居民的粮食需求问题,由于当地居民粮食消费的外在依赖性,以及工程本身导致的耕地和收入减少,使退耕还林工程的可持续性受到潜在的威胁;二是从经济发展的角度出发,结合当地居民的经济收入、就业状况和他们对于工程的经济预期,现行的退耕还林工程缺乏相应的配套措施和足够的吸引力来保证其可持续性;三从生态恢复理论和实践上看,退耕补偿的数量和期限须考虑区域的差异和生态系统功能的实现,在本研究区域须与生物多样性保护相结合。     

卧龙自然保护区典型生态系统服务时空变化研究

自然保护区作为生态系统服务的产生区和生物多样性保护的重点区,评估其关键生态系统服务,对提高保护区管理水平和生态保护与建设效率有重要意义。利用CASA模型、RUSLE模型、InVEST模型及水量平衡原理等方法分别定量评估了卧龙自然保护区2000年和2015年碳固定（NPP）、土壤保持、生境质量和水源涵养4种生态系统服务并分析了其时空分布及其变化特征,揭示了不同地形位梯度和土地利用类型上生态系统服务的差异,识别了生态系统服务的热点区域。研究结果揭示了2000-2015年4种生态系统服务及其变化的时空异质性：1）研究期间保护区4种生态系统服务供给量均有所增加,且增益面积大于减损面积;2）空间上,NPP、土壤保持和生境质量3种服务表现为东南高、西北低,水源涵养空间分布无明显规律,4种服务的空间分布特征均变化不大且保持相对稳定;3）4种生态系统服务空间分布及变化与地形位和土地利用类型有关。4种服务的高值和增益的优势分布区均位于较低地形位指数梯度上,以保护区东南部最为突出;林地和草地是对保护区生态系统服务贡献较大的土地利用类型,尤以林地突出;4）热点分析表明保护区东南部是主要的生态系统服务供给热点区,研究期间Ⅳ类热点区面积显著增加。结合研究区域生态系统特征和生态恢复与管理政策,探讨分析了目标生态系统服务时空变化的自然生态和社会经济驱动力,为本区域生态系统恢复和生物多样性保护提供依据和建议。